«Сталь ,её виды и свойства». Стали виды и свойства стали

«Сталь ,её виды и свойства»

План урока

Технология 7 класс

Тема урока : «Сталь ,её виды и свойства».

Цели и задачи урока :

1.Ознакомить учащихся с видами и свойствами сталей

2. Научить распознавать маркировку сталей .

3.Воспитывать у учащихся бережное отношение к материалам и инструментам.

4.Способствовать развитию логического мышления .

Тип урока : Изучение нового материала Время- 45 минут

Методы обучения : фронтальный опрос ,рассказ учителя , показ приёмов работы , демонстрация наглядных пособий ,показ диафильма «Искровые методы определения марки стали ».

Ход урока

Организационная часть .

Приветствие учащихся , контроль посещаемости , проверка готовности учащихся к уроку , сообщение темы и целей урока .

Теоретическая часть .

А) Повторение пройденного материала « Получение и применение чугуна » .

Вопросы для повторения пройденного материала .

Что такое чугун ?
Виды и свойства чугуна .
Способы получения и область применения чугуна .

Б) Изучение нового материала

План рассказа учителя :

Сталь. Виды сталей ( углеродистые , легированные , конструкционные , инструментальные , специальные ).
Маркировка сталей.
Свойства сталей .
Просмотр диафильма

Сталь . Виды сталей .

Сталь занимает особое место среди металлов и сплавов . Она служит материалом для практически всех отраслей техники и производства . В зависимости от состава стали подразделяются на углеродистые и легированные.

Углеродистые стали –это сплав железа с углеродом , в состав которых входят некоторые обычные примеси . Углерод придаёт стали твёрдость , но увеличивает хрупкость и снижает пластичность.

Легированные стали – сплавы железа с углеродом , в которые кроме железа, углерода и обычных примесей , входят так называемые легирующие элементы ( хром , никель , вольфрам и тд. ).Слово «легирование » произошло от немецкого слова , означающего сплавлять .Добавление этих элементов во время плавки изменяет её свойства .Одни элементы повышают твёрдость и прочность , другие упругость, третьи повышаю коррозионную стойкость стали , улучшают другие полезные свойства и качества .

По назначению стали делят на конструкционные ,инструментальные и специальные с особыми свойствами .

Конструкционные стали применяются для изготовления различных металлических конструкций, деталей механизмов и машин .

Конструкционная углеродистая сталь бывает обычного качества и качественной .

Сталь обыкновенного качества обладает невысокой прочностью и применяется для изготовления болтов , шайб ,мягкой проволоки и тд.

Качественная углеродистая сталь более прочная , и из неё изготавливают зубчатые колёса , шкивы и другие детали машин .

Все стали маркируются , то есть имеют условные обозначения которые показывают вид стали ,её состав , свойства .

Конструкционная углеродистая сталь обычного качества маркируется буквами « Ст» и порядковым номером от 0-7 .Чем выше номер тем больше в нём содержание углерода и выше прочность .Качественная углеродистая сталь обозначается цифрами обозначающими содержание углерода в сотых долях процента .Например « Сталь45 »- это сталь содержащая 0,45 % углерода . Более подробно по марке стали можно определить её состав и свойства , пользуясь специальным справочником .Инструментальные углеродистые стали тоже подразделяются на качественные и высококачественные .Инструментальные стали отличаются от конструкционных большей твёрдостью и прочностью. Они применяются для изготовления различного режущего и контрольно- измерительного инструмента .Инструментальные качественные и высококачественные стали маркируются буквами и цифрами , указывающими содержание углерода в десятых долях процента .

infourok.ru

"Сталь, её виды и свойства" (7 класс)

Технология 7 класс

Тема урока: «Сталь, её виды и свойства».

План урока:

Цели и задачи урока:

1.Ознакомить учащихся с видами и свойствами сталей

2. Научить распознавать маркировку сталей.

3.Воспитывать у учащихся бережное отношение к материалам и инструментам.

4.Способствовать развитию логического мышления.

Тип урока: Изучение нового материала. Время- 45 минут.

Методы обучения: фронтальный опрос, рассказ учителя, показ приёмов работы, демонстрация наглядных пособий.

Ход урока

Организационная часть.

Приветствие учащихся, контроль посещаемости, проверка готовности учащихся к уроку, сообщение темы и целей урока.

Повторение пройденного материала « Получение и применение чугуна».

Вопросы для повторения пройденного материала .

Что такое чугун?
Классификация и свойства чугуна.
Способы получения и область применения чугуна.

3) Изучение нового материала

План рассказа учителя:

Сталь. Виды сталей (углеродистые, легированные, конструкционные, инструментальные, специальные).

Сталь - деформируемый (ковкий) сплав железа с углеродом (до 2,14%) и другими элементами. Получают, главным образом, из смеси чугуна со стальным ломом в кислородных конвертерах, мартеновских печах и электропечах. Сплав железа с углеродом, содержащий более 2,14% углерода, называют чугуном.

Виды стали

Сталь по химическому составу делится на две группы: углеродистую и легированную, по качеству - на сталь обыкновенного качества, качественную, повышенного качества, высококачественную и особовысококачественную.

Углеродистой сталью называется сплав железа с углеродом (содержание углерода до 2%) с примесями кремния, серы и фосфора, причем главной составляющей, определяющей свойства, является углерод.Процентное содержание элементов в стали примерно следующее: Fe - до 99,0; С - 0,05-2,0; Si - 0,15-0,35; Mn - 0,3-0,8; S - до 0,06; P - до 0,07.К недостаткам углеродистой стали относятся:

отсутствия сочетания прочности и твердости с пластичностью;
потеря твердости и режущей способности при нагревании до 200°C и потери прочности при высокой температуре;
низкая коррозионная устойчивость в среде электролита, в агрессивных средах, в атмосфере и при высоких температурах;
низкие электротехнические свойства;
высокий коэффициент теплового расширения;
увеличение веса изделий, удорожание их стоимости, усложнение проектирования вследствие невысокой прочности этой стали.

Легированной называется сталь, в которой наряду с обычными примесями имеются легированные элементы, резко улучшающие ее свойства: хром, вольфрам, никель, ванадий, молибден и др., а также кремний и марганец в большом количестве. Примеси вводятся в процессе плавки.По химическому составу (ГОСТ 5200) легированная сталь делится на три группы:

низколегированная сталь - не более 2,5% примесей;
среднелегированная - 2,5-10%;
высоколегированная - свыше 10%.

Специальные стали– это сплавы на основе железа, имеющие особые свойства, обусловленные либо их химическим составом, либо особым способом производства, либо способом их обработки.

Специальные стали могут быть и углеродистыми, но в большинстве случаев они содержат легирующие элементы.

В настоящее время нет единой классификации специальных сталей. Существует много признаков, по которым классифицируют стали, но часто они не могут быть однозначными для большого числа марок сталей.

Маркировка сталей.

Любому специалисту, имеющему дело с металлом, знакомо понятие «марки стали». Расшифровка маркировки стальных сплавов дает возможность получить представление об их химическом составе и физических характеристиках. Разобраться в данной маркировке, несмотря на ее кажущуюся сложность, достаточно просто – важно только знать, по какому принципу она составляется.

Обозначают сплав буквами и цифрами, по которым можно точно определить, какие химические элементы в нем содержатся и в каком количестве. Зная это, а также то, как каждый из таких элементов может влиять на готовый сплав, можно с высокой степенью вероятности определить, какие именно технические характеристики свойственны определенной марке стали.

О чем говорит маркировка сталей

Расшифровать марку стали довольно просто, необходимо только владеть определенными сведениями. Конструкционные стали, обладающие обыкновенным качеством и не содержащие легирующих элементов, маркируют буквосочетанием «Ст». По цифре, идущей после букв в названии марки, можно определить, сколько в таком сплаве углерода (исчисляется в десятых долях процента). За цифрами могут идти буквы «КП»: по ним становится ясно, что данный сплав не до конца прошел процесс раскисления в печи, соответственно, он относится к категории кипящего. Если название марки не содержит таких букв, то сталь соответствует категории спокойной.

Химический состав углеродистых конструкционных сталей обыкновенного качества

Прежде чем приступить к рассмотрению марок тех сталей, которые включают легирующие добавки, следует разобраться в том, как данные добавки обозначаются. Маркировка легированных сталей может включать такие буквенные обозначения:

Список используемых легирующих добавок

Как расшифровать маркировку сталей?

Чтобы расшифровка обозначения различных видов сталей не вызывала затруднений, следует хорошо знать, какими они бывают. Отдельные категории сталей имеют особенную маркировку. Их принято обозначать определенными буквами, что позволяет сразу понять и назначение рассматриваемого металла, и его ориентировочный состав. Рассмотрим некоторые из таких марок и разберемся в их обозначении.

Свойства сталей.

Механические свойства:

Прочность — способность материала выдерживать внешнюю нагрузку без разрушения. Количественно это свойство характеризуется пределом прочности и пределом текучести;

предел прочности — механическое напряжение, при превышении которого образец разрушается;

предел текучести — механическое напряжение, при превышении которого образец продолжает удлиняться при отсутствии нагрузки;

пластичность — способность стали изменять форму под действием нагрузки и сохранять ее после снятия нагрузки. Количественно характеризуется углом загиба и относительным удлинением при растяжении;

ударная вязкость — способность стали противостоять динамическим нагрузкам. Количественно оценивается работой, необходимой для разрушения специального образца, отнесенной к площади его поперечного сечения;

твердость — способность стали сопротивляться проникновению в нее других твердых тел. Количественно определяется нагрузкой, отнесенной к площади отпечатка при вдавливании стального шарика (метод Бринелля) или алмазной пирамиды (метод Виккерса).

Физические свойства:

Плотность — масса вещества, заключенного в единичном объеме. Все металлы обладают высокой плотностью;

теплопроводность — способность передавать теплоту от более нагретых участков к менее нагретым;

электропроводность — способность пропускать электрический ток. Все металлы и их сплавы обладают высокой тепло- и электропроводностью.

Химические свойства:

Окисляемость — способность вещества соединяться с кислородом. Окисляемость усиливается с повышением температуры металла. Низкоуглеродистые стали под действием влажного воздуха или воды окисляются с образованием ржавчины — оксидов железа;

коррозионная стойкость — способность металла не окисляться и не вступать в химические реакции с окружающими веществами;жаростойкость — способность стали не окисляться при высокой температуре и не образовывать окалины;

жаропрочность — способность стали сохранять свои прочностные свойства при высокой температуре.

Технологические свойства:

Ковкость — способность стали принимать новую форму под действием внешних сил;

жидкотекучесть — способность стали в расплавленном состоянии заполнять узкие зазоры и пространства;

обрабатываемость резанием — свойство стали поддаваться механической обработке режущим инструментом;

свариваемость — способность стали образовывать высококачественное сварное соединение, не содержащее дефектов.

Влияние химических элементов на свойства сталей

В состав стали кроме железа и углерода входят и другие химические элементы, которые содержатся в ней в малых количествах из-за несовершенства технологии производства либо специально вводятся в нее для придания особых свойств. В последнем случае эти элементы называются легирующими. Все элементы в стали условно подразделяются на полезные и вредные.

4)Закрепление пройденного материала.

1 .Каким основным свойством отличается сталь от чугуна?

2. Виды сталей?

3. Изделия из стали?

5) Домашнее задание:

1. Повторить изученный материал (учебник по технологии для 7 класса стр . 73-77.), конспект в тетради.

infourok.ru

Виды и свойства сталей — доклад

Виды и свойства сталей.

Стали разделяют на виды и маркируют условными обозначениями, в которых отражается состав и назначение стали, механические и химические свойства, способы изготовления и раскисления.

Маркировка сталей. Для маркировки стали каждому легирующему элементу присвоена определенная буква: кремний-С; марганец- Г, хром – Х, никель - Н, молибден – М, вольфрам – В, алюминий – Ю, медь – Д, кобальт – К. Первые цифры марки обозначают среднее содержание углерода; затем буквой указан легирующий элемент и последующими цифрами – его среднее содержание, например сталь марки 3Х13 содержит 0,3% углерода и 13% хрома

Углеродистые стали. Сталь углеродистая обыкновенного качества – сплав железа с углеродом. В ее составе присутствуют в небольшом количестве примеси: кремний, марганец, фосфор и сера, каждая из которых оказывает определенное влияние на механические свойства стали. В этих сталях содержится 0,06-0,62% углерода. Наиболее широко используют сталь марки Ст 3, она идет на изготовление металлических конструкций, опор линий электропередач, резервуаров и трубопроводов, арматуры железобетона.

Легированные стали. Легирующие добавки влияют на свойства стали следующим образом: марганец увеличивает прочность, твердость и сопротивление стали износу; кремний и хром повышают прочность и жаростойкость; медь повышает стойкость стали к атмосферной коррозии; никель улучшает вязкость без снижения прочности. Их применяют для сварных и клепаных конструкций промышленных и гражданских зданий, пролетных строений мостов, нефтерезервуаров и труб.

Свойства сталей.

Температура плавления – температура, при которой сталь из твердого состояния переходит в жидкое. Температура плавления железа 15350С, но при введении в его состав углерода или других элементов она изменяется.
Коэффициент температурного расширения – показатель относительного удлинения стального образца при повышении температуры на 10 равен (11-11,9) 10-6оС.
Твердость – способность стали сопротивляться вдавливанию в нее других более твердых тел.
Ударная вязкость – свойство стали противостоять динамическим (ударным) нагрузкам.
Коррозийная стойкость – способность сталей сопротивляться разрушающему действию окружающей среды.
Технологические свойства показывают способность сталей к обработке давлением, резание, литьем, сваркой и тд.

Термическая обработка улучшает физико-механические свойства стали. Различают следующие виды термической обработки стали:

Закалка заключается в нагреве стали до 800-9000С и быстром охлаждении ее в воде или масле. Закалка увеличивает прочность и твердость стали, но снижает ударную вязкость.
Отпуск закаленной стали – медленный ее нагрев до 200-3500С, выдержка при этой температуре с последующим медленным охлаждением на воздухе. При отпуске стали снижается твердость, но повышается вязкость.
Отжиг – нагрев стали до определенной температуры, выдержка при этой температуре и охлаждение в печи. Отжигают сталь для снижения твердости и повышения ее вязкости.
Нормализация стали- разновидность отжига, состоящая из нагрева ее до температуры ниже температуры закалки, выдержке при этой температуре и охлаждения на воздухе. Нормализация повышает прочность, твердость и ударную вязкость стали.

Изделия из сталей.

Изготовление стальных изделий. Существуют следующие способы обработки стальных слитков давлением:

Прокатка – наиболее распространенный способ изготовления профилированных стальных изделий. При прокатке стальной слиток пропускают между вращающимися валками прокатного стана, в результате чего заготовка обжимается, вытягивается и в зависимости от профиля прокатных валков приобретает заданную форму. Прокатывают сталь в холодном состоянии.
При волочении заготовка последовательно протягивается через отверстия размером меньше сечения заготовки, вследствие чего заготовка обжимается и вытягивается. Волочение стали производят в холодном состоянии, при этом получают изделия точных профилей с чистой и гладкой поверхностью. Этим способом изготовляют проволоку, трубы малого диаметра, прутки круглого, квадратного и шестиугольного сечения.
Ковка – обработка раскаленной стали повторяющимися ударами молота для придания заготовке заданной формы.
Штамповка – разновидность ковки, при которой сталь, растягиваясь под ударами молота заполняет форму штампа. Она может быть горячей и холодной. Получают изделия очень точных размеров.
Прессование представляет собой процесс выдавливания находящейся в контейнере стали через выходное отверстие матрицы. Исходным материалом для прессования служит литье или прокатные заготовки. Получают профили различного сечения.
Холодное профилирование- процесс деформирования листовой или круглой стали на прокатных станах.

Виды стальных изделий.

Прокатная угловая сталь выпускают в виде равнобоких и неравнобоких уголков, швеллеров и двутавров.
Профильная сталь – применяют для изготовления при помощи сварки или клепки разнообразных стальных строительных конструкций.
Прокатная сталь квадратного сечения
Стальные трубы цельнотянутые и сварные используют для газопроводов, нефтепроводов, водоснабжения, отопления и тд.
Мелкие стальные изделия в виде болтов, гаек, шайб, заклепок.
Стальная арматура является важнейшей составной частью железобетона.
Стержневая арматура выпускается горячекатаной обычной, упрочненной вытяжкой в холодном состоянии и термически упрочненной.
Проволочная арматура. Ее разделяют на арматурную проволоку и арматурные проволочные изделия.

referat911.ru

Виды и свойства стали | Сталь и металл

Виды и свойства стали

Сталь, длительно применяющуюся при высоких температурах, а также слабо напряженную, именуют сталью жаропрочной. При высоких температурах ее остаточное деформирвоание не образуется (имеется в виду видимое деформирование), под напряжением не разрушается. Жаропрочность, ползучесть, долгая ...

Электротехническая сталь – вид магнитных сталей из класса сталей с особыми свойствами. Из магнитных сталей, ясно по названию, изготавливают сердечники переменного поля магнитные (имеются, например, в трансформаторах электроизмерительных приборов) и простые магниты – электрические ...

Легированная сталь – термин даже неспециалистам знакомый, но бывает еще и микролегированная сталь. При микролегировании в сталь вносят лишь небольшой объем легирующего вещества. Но коренное отличие тут в способе введения. При микролегировании легирующие компоненты обычно добавляются ...

Строительство, машиностроение, пищевая отрасль или сельское хозяйство, повсюду требуется сталь определенных марок в виде проката или же конкретных изделий – механизмов, приспособлений, разной техники и прочего. Сталь, точнее СТАЛИ, отличаются своими свойствами (ввиду различного химического ...

stalimetal.ru